Síntesis del proyecto 1. La química del ferroceno y la aplicación práctica de compuestos con fragmentos ferrocenílicos en la molécula estan estudiadas ampliamente. Los derivados del ferroceno han encontrado en la aplicación útil: en la química orgánica sintética, en la química de polimerización, en la química de coordinación, en práctica del laboratorio y de la industria quimica, en biología y medicina, etc..Pero síntesis de los ferrocenil-heterodienos, trienos lineales y cross-conjugados, compuestos ferrocenilheterociclicos, derivados de ferrocenilciclopropenos, cationes de ferrocenilciclopropenilio con grupos funcionales en las moleculas, etc. y sus transformaciones químicas hasta ahora no han sido estudiados. Estos compuestos con varios fragmentos ferrocenilicos en la molécula, y en especial, compuestos funcionalizados y solubles en agua, deben tener propiedades útiles para diferentes aplicaciones prácticas bastante interesantes. El presente proyecto se dedica a los estudios de metodos principalmente nuevos de síntesis compuestos mono- y poli- carbo- y heterociclicos funcionalizados aril(ferrocenil)sustituidos a patir de cationes amino(ferrocenil)ciclopropenilicos y acetil(ferrocenil)alquenos. Cabe mencionar, que el presente proyecto representa la continuación de las investagaciones en la área de química de los compuestos ferrocenilicos, las cuales se han empezado desde 10 años en la Facultad de Química de la UNAM con el apoyo de los proyectos de DGAPA No IN 203599, No IN 207102 y No IN 207606. Durante este periodo de estudio se han obtenido los resultados promisorios, así como fueron determinados nuevas rutas que merecen ser estudiadas en detalle. 2. Situación de este proyecto en referencia al estado de conocimiento actual en el tema, área ó disciplina. Las particulatidades de los sistemas metalocenílicos insaturados del ferroceno son tales que tienen en las moléculas una gran capacidad energética. Por lo tanto actualmente se estudia ampliamente la posibilidad del uso de los ferrocenilcarbocationes, ferrocenil-1,3-dicetonas, ferrocenilenonas, ferrocenildienonas, ferrocenilciclopropanonas, etc. en la síntesis orgánica de compuestos ferrocenilicos lineales, carbo- y hetero-ciclicos insaturados funcionalizados con ó sin la actividad óptica, con propiedades de NLO, con actividades farmacologícas, con propiedades de redox.-sistemas. Los avances que se tienen a la fecha en este campo de la síntesis orgánica se presentan en la parte de Antecedentes del presente proyecto. La accesibilidad de los compuestos ferrocenilicos y la posibilidad de fácil eliminación de los fragmentos que contienen hierro de los compuestos finales hace el uso de los compuestos ferrocenilicos en la síntesis orgánica muy promisorio. Por todo lo anterior, el presente proyecto de investigación tiene como objetivo desarrollar nuevos metodos de síntesis de los carbo- y heterociclos ferrocenílicos funcionalizados, estudiar los mecanismos de las reacciones nuevas, estudiar las propiedades químicas y físicas de los compuestos nuevos obtenidos, determinar la estereoselectividad de las reacciones de transformaciones intra- y intermoleculares de productos intermediarios y de las reacciones de dimerizaciones lineales y cíclicas, determinar las actividades ópticas y biológicas de los productos obtenidos, etc. 3. Hipótesis. Los cationes diferrocenil- y arilferrocenilciclopropenílicos deben servir como compuestos iniciales para síntesis de los compuestos carbo- y heteropoliciclicos ferrocenilicos funcionalizados con fragmentos RS-, R2N-, RSe-, Ac-, Bz-, -COOR, -CSSR, -CSR en sus moléculas. Los 1-acetil-2-ferroceniletenos en presencia de los catalizadores pueden enolizarse con obtención de 3-hidroxi-1-ferrocenil-1,3-dienos. Los 1-acetil-2-ferroceniletenos en presencia de los catalizadores deben participar en las reacciones de polimerización, ciclodimerización y cicloadición con obtención de los productos ferrocenilicos funcionalizados. Los ferrocenilcarbo- y heterociclos funcionalizados con fragmentos –OH, -NH2, -NR2, -COOR, Ac-, etc. en sus moleculas deben tener propiedades interesantes: físicas, ópticas, electroquímicas, catalíticas, fotoquímicas, biológicas. 4. Metodología. Para cumplir con los objetivos planteados en el proyecto se desarrollarán las siguientes líneas de investigación:- Síntesis de los compuestos principales con sustituyentes ferrocenílicos: aril(ferrocenil)ciclopropenonas, tetrafluoroborates de 1-etoxi- y 1-dialquilamino-2-aril-3-ferrocenilciclopropenilios, 3-cianoimino-1-aril-2-ferrocenilciclopropenos, 1-acetil-1-acil-2-ferroceniletenos, 1-acetil-1-aril-2-ferroceniletenos, compuestos 2-ferrocenilmetilidene-1,3.dicarbonilicos, etc.. –Síntesis de 1-amino-2,3-arilferrocenil-4-R-biciclo[3.1.0]hex-2-enos. – Síntesis de 1-amino-2,3-arilferrocenilbiciclo[3.1.0]-6-aza-4-thiahex-2,5-dienos, 1-amino-2,3-arilferrocenilbiciclo[3.1.0]-4-aza-6-thiahex-2,5-dienos, 1-amino-2,3-arilferrocenil- biciclo[3.1.0]-6-aza-4-oxahex-2,5-dienos, 1-amino-2,3-arilferrocenilbiciclo -[3.1.0]-4-aza-6-oxahex-2,5-dienos, etc.. – Síntesis de 3-diacilmetilidene-, 3-dicarbetoximetilidene-, 3-dicianometilidene-1,2-arilferrocenilciclopropenos y estudio sus reacciones con hidrazina y metilhidrazina. Obtención de los derivados de arilferrocenilpiridazinas funcionalizadas. –Estudio de los enolizaciones cataliticas de los acetilferrocenilalquenos y sus reacciones de dimerizaciones, polimerizaciones y cicloadiciones con sus mecanismos. La parte de síntesis del proyecto incluye el uso de métodos selectivos (regio-, estereo- y enantioméricos). El análisis de los compuestos obtenidos e intermediarios se realizará por técnicas de la química elementoorgánica. Las configuraciones absolutas de los compuestos principales se determinarán con ayuda de la difracciónde rayos X y por resonancia magnética nuclear de 1H y 13C. Con respecto a la formación de recursos humanos, se planea formar, a lo largo del proyecto, un alumno de doctorado, dos de maestria y dos de licenciatura. 5. Principales productos ó lorgos a alcanzar Los productos principales, los cuales se planea obtener, son los siguientes: 3-cianoimido-1,2-arilferrocenilciclopropenos, 1-amino-2,3-arilferrocenil-4-R-biciclo[3.1.0]hex-2-enos, 1-amino-2,3-arilferrocenilbiciclo[3.1.0]-6-aza-4-thiahex-2,5-dienos, 1-amino-2,3-arilferrocenilbiciclo[3.1.0]-6-aza-4-selenohex-2,5-dienos, 1-amino-2,3-arilferrocenilbiciclo[3.1.0]-4-aza-6-selenohex-2,5-dienos, 1-amino-2,3-arilferrocenilbiciclo[3.1.0]-6-aza-4-oxahex-2,5-dienos, 4-acil-3-amino-5,6-arilferrocenilpiridazinas, 3-amino-5,6-arilferrocenil-1,2,4-triazinas, 2,4-diacil-3,5-diferrocenilciclohexanonas, etc. En conclusión, se espera sintetizar unas series de compuestos ferrocenilicos nuevos, determinar sus estructuras espaciales, contribuir en el estudio de los mecanismos de reacciones nuevas con la participación de moléculas deuteradas, así como de los mecanismos de transformaciones intramoleculares y de las reacciones de dimerizaciones y ciclodimerizaciones. Se espera obtener nuevos compuestos ferrocenil-sustituidos funcionalizados solubles en las soluciones acuosas los cuales pueden presentar la actividad biológica de diferentes tipos.

Contribución Los derivados de ferroceno se usan ampliamente. Este hecho se debe a la aparición de nuevas posibilidades para el uso de compuestos ferrocenílicos, en primer lugar, en las investigaciones básicas y aplicadas, tales como catálisis asimétrica, síntesis asimétrica, procesos industriales químicos catalizados por ferroceno, en farmacología, en la industria militar, etc.. La síntesis de estos sistemas de gran capacidad energética, como son los ferrocenolciclopropenos, ciclopropenonas, cationes de ferrocenilciclopropenilios, acil(aril)ferroceniletenos, diacilferrocenilalquenos, diacilmetilidene-(arilferrocenil)ciclopropenos, derivados ferrocenilicos con grupos ciano en sus moléculas, que se planean sintetizar, permitirán obtener nuevas materias primas para subsecuentes síntesis de nuevos compuestos (mono- y poli- carbo- y heterociclos ferrocenilicos funcionalizados, etc.) con propiedades físicas y químicas nuevas que pueden tener diferentes aplicaciones prácticas: obtención de productos diméricos y uso los como redox-bloques para estabilizar los polímeros, obtención de cristales líquidos para la industria de telecomunicaciones, obtención de los compuestos insaturados para óptica non -lineal y para uso los como catalizadores para mejorar los procesos de combustión, etc..